計(jì)量泵閥球閥座密封性能檢測(cè)裝置

大連里瓦泵業(yè)有限公司（遼寧 116600）李佰明

我公司是生產(chǎn)計(jì)量泵的專(zhuān)業(yè)廠家，圖1所示的閥球與閥座是計(jì)量泵的主要組件之一，吸入閥與排出閥的閥球－閥座的組件相同，只是裝配順序相反，閥座與關(guān)聯(lián)件的密封是通過(guò)密封墊來(lái)進(jìn)行端面密封，閥球與閥座相接觸面的密封是否可靠，直接影響到計(jì)量泵的介質(zhì)輸送效率。隨著公司的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，銷(xiāo)售量在不斷加大，為了提高檢測(cè)效率與質(zhì)量，在計(jì)量泵進(jìn)行裝配前，對(duì)閥球－閥座組件的接觸面的密封性能進(jìn)行測(cè)試是非常必要的。

根據(jù)公司的計(jì)量泵試驗(yàn)要求，在計(jì)量泵組裝后，除了要對(duì)計(jì)量泵進(jìn)行流量、壓力性能試驗(yàn)外，在計(jì)量泵組裝前還要對(duì)閥球－閥座接觸面進(jìn)行密封性測(cè)試，其真空度應(yīng)保證在70～100kPa為合格。考慮到計(jì)量泵的所有組件中，只有閥球－閥座需進(jìn)行真空密封測(cè)試，因而必須單獨(dú)用一套裝置來(lái)完成這一任務(wù)。

目前，在公司的裝配車(chē)間里，所采用的是煤油滲漏的方法進(jìn)行密封檢測(cè)，在整體性能試驗(yàn)時(shí)對(duì)閥球－閥座的密封性能進(jìn)行復(fù)查，如發(fā)現(xiàn)泄漏，再由試泵人員進(jìn)行研磨，直到合格為止。這種檢測(cè)方法除了測(cè)試過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)，突出的缺點(diǎn)是測(cè)試結(jié)果有一定的誤差，影響后續(xù)的整體試驗(yàn)，所用煤油易造成環(huán)境污染。因此，設(shè)計(jì)既精確又簡(jiǎn)單實(shí)用的測(cè)試裝置是擺在我們面前的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。

現(xiàn)在公司采用的閥球－閥座組件式密封結(jié)構(gòu)的有直徑為5mm、10mm、15mm、25mm等4種規(guī)格的閥球及配套的閥座。本著簡(jiǎn)單、精確、高效的原則，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及參閱有關(guān)文獻(xiàn)，我們采用真空升壓法設(shè)計(jì)了如圖2所示的測(cè)試裝置，

1.原理

（1）真空檢漏法是利用封閉容器內(nèi)部與外部的氣體壓力或濃度不同時(shí)，可以使氣體由組成密閉空間的唯一泄漏處（閥球－閥座接觸面）進(jìn)行泄漏的方式進(jìn)行檢測(cè)的方法。

（2）靜態(tài)升壓法是將真空泵與被檢設(shè)備或密封裝置相聯(lián)接，然后抽真空。壓力降至某一值時(shí)，停止抽真空。同時(shí)關(guān)閉閥門(mén)，放置一段時(shí)間。在放置時(shí)間里，如果壓力急劇上升，就可判斷泄漏率很大。如果壓力沒(méi)有大的變化，就可認(rèn)為泄漏率很小，或者沒(méi)有泄漏。靜態(tài)升壓法也稱(chēng)為真空放置法。

設(shè)被檢設(shè)備或密封裝置的容積為V，停止抽真空時(shí)的壓力為p1，放置t時(shí)間后的壓力上升為p2，則單位時(shí)間的平均泄漏率為

式中，LPV為以壓力與容積的乘積表示的泄漏率，單位Pa?m3/s。

（3）真空升壓法的優(yōu)點(diǎn)是不需要什么特殊的設(shè)備，只需用真空泵，快速接頭，真空表等這些極普通的設(shè)備。

（4）旋片式直聯(lián)真空泵具有體積小、質(zhì)量輕、振動(dòng)小、噪聲低、起動(dòng)方便等特點(diǎn)。

2.結(jié)構(gòu)分析

整套測(cè)試裝置主要由真空泵、真空表、缸體組成、壓緊機(jī)構(gòu)、底板及快換接頭等組成，針對(duì)不同的閥球－閥座組件分別配置了不同的缸頭，為了提高測(cè)試效率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，采用真空抽氣法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的煤油滲漏法，選用旋片式直聯(lián)真空泵，尺寸小，重量輕，性能好，價(jià)格低廉，抽氣速度為0.5L/s，極限真空小于6.7×10－2Pa，為了提高測(cè)試精度，采用彈性真空表來(lái)顯示真空度，測(cè)量范圍為0～－0.1MPa，誤差為±1%，為了減小裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，以缸體組成與被測(cè)件組成的密閉空間作為儲(chǔ)氣裝置，缸體組成由無(wú)縫鋼管與缸頭和缸底座焊接加工而成。筒體內(nèi)徑為直徑79mm，壁厚為8mm，筒高為200mm，為了保證測(cè)試的快捷靈活，采用快速接頭將真空泵與缸體組成相連。

利用這套裝置可對(duì)4種規(guī)格的閥球－閥座組件進(jìn)行密封性能測(cè)試，測(cè)試過(guò)程比較簡(jiǎn)單，先將真空泵與要檢測(cè)的閥球－閥座組件對(duì)應(yīng)的缸體組件通過(guò)快速接頭聯(lián)接起來(lái)，再將閥球－閥座組件置于缸體組成中缸頭上的密封墊3上，該密封墊3事先用潤(rùn)滑脂粘接在缸頭上，靠閥球與閥座的自重及閥座與密封墊3之間的油膜使閥座與密封墊3之間形成可靠的密封，然后由真空泵15通過(guò)聯(lián)接膠管13抽吸缸體組成2、8、10、12中的空氣，使筒內(nèi)形成真空，閥球與閥座接觸面密封性是否達(dá)到要求，可由真空表16上的指針讀數(shù)來(lái)反映。測(cè)試時(shí)間的長(zhǎng)短取決于真空泵的抽氣時(shí)間t及其他輔助時(shí)間，經(jīng)計(jì)算，缸體組成2、8、10、12中的容積V大約為1.26L，則t=V/泵的抽氣率=1.26/0.5=2.52s。

輔助時(shí)間以30s來(lái)估算，考慮抽氣前管路中存在少量空氣，那么測(cè)試一對(duì)閥球－閥座組件約35s。

針對(duì)不同規(guī)格的閥球－閥座組件利用相應(yīng)的測(cè)試單元，可利用轉(zhuǎn)換快換接頭來(lái)聯(lián)接真空泵與不同規(guī)格的缸體組成以檢測(cè)不同的檢測(cè)組件。

3.結(jié)語(yǔ)

此套檢測(cè)裝置經(jīng)過(guò)公司一段時(shí)間的試用，閥球－閥座密封性能測(cè)試裝置完全達(dá)到要求，具有較強(qiáng)的實(shí)用性，并具有如下特點(diǎn)：

（1）測(cè)試誤差明顯減小，該裝置精度等級(jí)達(dá)1.0級(jí)，測(cè)試誤差僅為±1%。

（2）每測(cè)試一對(duì)閥球－閥座組件平均只需35s，而僅煤油滲漏試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)需5min，還有些需要在整體試驗(yàn)中進(jìn)行復(fù)查才能檢查出來(lái)，相比之下，節(jié)省了檢測(cè)時(shí)間，也不需要在整體試驗(yàn)中的進(jìn)行復(fù)查，效率提高了數(shù)十倍。

（3）該裝置結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，成本較低，該裝置由16個(gè)主要件組成，一般機(jī)械廠都可直接購(gòu)置或自行加工。